O que é medição de distância & posicionamento?
A faixa de medição necessária é decisiva para o uso de um certo tipo de sensor e a velocidade do objeto também deve ser levada em consideração, aqui a série A-LAS se sai melhor.
Com a unidade óptica de um transmissor o ponto laser do laser diodo é projetado na superfície do objeto. Através da óptica do receptor, um pouco da luz laser que está dispersa da superfície no meio chega a linha do detector. Os sensores lineares consistem em vários foto sensores pequenos (pixels) que são dispostos em uma fila (dependendo do tipo da linha 128, 256 512 e 1024 pixels). O sinal desses pixels que são atingidos pela luz laser.
A posição dos pontos laser no detector de linha dependem da posição dos objetos. Uma mudança do objeto do topo a base resulta em uma mudança do ponto laser projetado da direita para a esquerda no detector de linha.
A relação gráfica entre a distância x do objeto e a posição dos pontos laser no detector de linha y é aproximadamente assim:
Sabendo que via de regra o ponto laser encontra simultaneamente várias linhas de pixel, a posição pode ser determinada com exatidão:
A precisão do sensor laser pode ser aumentada ainda mais por meios de sub-píxeis e média. Na prática a precisão é incrementada pelo fator 4 por sub-pixelagem.
Nessa medição deve-se tomar cuidado para que o feixe de laser refletido não deixe a parte óptica do receptor, ex: os movimentos de inclinação do objeto devem ser minimizados.
Princípio de funcionalidade da série A-LAS:
Cortina de luz laser + óptica do receptor + fotodiodo
Nesse método de passagem por feixe, uma parte da cortina de luz laser paralela é coberta pelo objeto. O nível de cobertura do feixe é aproximadamente proporcional ao decréscimo de sinal no receptor. A luz que chega na óptica do receptor é focalizada em um detector.
Os sensores estão disponíveis em modelo forquilha (transmissor e receptor na mesma carcaça) e modelos separados.
A supressão de luz externa é feita correspondendo o filtro óptico e tecnologia de abertura.
Os sensores da série A-LAS estão disponíveis com diferentes unidades de avaliação que tanto fornecem a posição do objeto em forma analógica (0V…+10V ou 4 mA a 20 mA) quanto via interface serial.
Princípio de funcionalidade da série L-LAS-TB:
Cortina de luz laser + detector de linha
A unidade transmissora da série L-LAS-TB fornece uma Cortina de luz laser colimada que, no lado do receptor, colide em um detector de linha.
O sinal do pixel é convertido pelo conversor A/D que é integrado no processador do sensor. O controlador no receptor então compara o sinal de vídeo de todo pixel com um limite ajustável especificado. Pixels que a ultrapassagem do limite é determinada informa sobre a posição da "extremidade da sombra" (início ou fim da sombra).
Princípio de funcionalidade da série L-LAS-RL:
Iluminação difusa + câmera de linha em uma única carcaça
A fonte de luz é uma formação de LEDs de luz branca, luz que por meio de um difusor é direcionada homogeneamente na superfície de medição. Uma lente de precisão mapeia uma seção da superfície iluminada em um detector de linha. O sinal de vídeo que é gerado pelo sensor de linha é então avaliado pelo controlador que é integrado na carcaça do sensor.
Os sensores estão disponíveis com faixas de medição de 15 mm, 50 mm, 65 mm, 100 mm, 150 mm e 200 mm.
Iluminação difusa + câmera de linha
A série L-LAS-LU está disponível com unidades de luz LED de 50 mm a 500 mm em UV, luz branca e versão IR. No caso de LEDs de luz branca um difusor é usado em conjunto para assegurar uma distribuição homogênea da luz no objeto.
Lentes de medição de alta precisão diferentes incluindo vários filtros e anéis intermediários estão disponíveis para as câmeras de linha (série L-LAS-CAM).
(Comprimento focal de 12.5 mm a 75 mm). Sensores de linha estão disponíveis com 256, 512 e 1024 pixels.
Tanto uma quanto duas unidades de luz do tipo L-LAS-LU-… podem ser usadas.
A série A-LAS é usada especialmente quando objetos se movem em alta velocidade
Diâmetro (medição de diâmetro)
A medição de largura de objetos mais espessos também pode ser feita com uma combinação MASTER/SLAVE da série L-LAS-LT.
O sensor “SLAVE“ fornece o valor de distância ao sensor “MASTER“, que em troca com uma compensação determina a largura do objeto. Uma unidade de avaliação externa não é necessária para determinar a largura.
A largura é fornecida como sinal analógico (tensão 0V…10V ou corrente 4 mA-20 mA) e como sinal numérico no serial bus digital.
A série L-LAS-RL e a série L-LAS-CAM em conjunto com a série L-LAS-LU também são adequadas para medição de largura de chapas metálicas ou filme. Atenção especial deve ser prestada a distância do objeto em relação ao sensor, porque esse sistema de sensor tem largura limitada de foco. A série L-LAS-RL usa o modo de luz refletida, já a série L-LAS-CAM em conjunto com a série L-LAS-LU é intencionada principalmente para operação por feixe de luz.
Disposição do sistema de luz refletida com a série L-LAS-RL
Espessura (medição de espessura)
Medição de espessura pode ser feita da melhor forma com a série L-LAS-LT em modo MASTER/SLAVE.
A medição de espessura do filme também pode ser feita com uma combinação MASTER/SLAVE de sensores L-LAS-TB. O filme é posto em um rolo e um sensor de feixe de laser (MASTER) é direcionado no filme + rolo, enquanto a barreira de luz SLAVE só é direcionada no rolo. A diferença entre sensor MASTER e SLAVE fornece informação sobre a espessura do filme.
Fenda (medição da fenda)
A série L-LAS-TB é adequada para medição de fenda. Deve-se tomar cuidado para assegurar que o eixo óptico (Cortina de luz laser) é alinhado com a extremidade longitudinal do objeto, porque caso contrário uma parte a mais da cortina de luz laser seria coberta e a fenda aparentaria ser muito pequena.
A série A-LAS é usada principalmente com objetos que se movem muito rápido.
É recomendado medir contra uma referência, que pode ser feita por meio de operação MASTER/SLAVE.
Alongamento (medição de alongamento)
O alongamento de um objeto pode ser determinado com um sistema de feixe de luz do modelo L-LAS-TB-… ou um sistema de luz refletida da série L-LAS-LT, cada um em disposição MASTER/SLAVE.
Comprimento (medição do comprimento)
Medição de comprimento com dois sensores L- LAS- LT no arranjo MASTER/SLAVE :
O comprimento é determinado a partir das posições das duas extremidades + um valor de compensação constante que resulta da distância de dois sensores com respeito a um ao outro.
O mesmo se aplica para uma disposição triangular dos sensores.
Sensores de feixe de luz
Principalmente a medição por feixe de luz pode ser feita com a série A-LAS e a série L-LAS-TB. Ambas as series estão disponíveis com uma unidade de receptor e transmissor separadas. Na versão de forquilha a unidade de transmissor e receptor é contida na mesma carcaça. Devido ao caminho telocêntrico do feixe do transmissor, a medição pode ser feita entre o transmissor e o receptor quase que independentemente da posição de medição. Sistemas de feixe de luz desse modelo tem uma profundidade de foco muito maior que a dos sistemas de luz refletida.
Vantagens da série A-LAS
e vantagens da série L-LAS-TB
- Cortinas de luz laser variando de 0.5 mm x 0.07 mm até 100 mm x 5 mm
- Design altamente compacto
- Banda analógica normalmente de até 300 kHz
- Frequência de verificação normalmente de até 50 kHz
- Várias unidades de controle estão disponíveis
- Baixo custo
- Versão de fibra óptica está disponível (para uso em áreas Ex), consequentemente a disposição é altamente compacta
- Seleção abrangente de FrontEnds (design forquilha ou separado)
- Precisão de medição: normalmente 0.2% do tamanho da abertura
- Linearidade: depende do tamanho da abertura
- Distância de operação: máx. 1000 x tamanho da abertura (com abertura na direita: eixo longitudinal pequeno)
- Cortinas de luz laser variando de 8 mm x 2 mm até 100 mm x 5 mm
- Frequência de verificação normalmente de até 1kHz
- Operação Master/Slave
- Vários objetos podem ser detectados simultaneamente
- Precisão de medição: normalmente 0.02% do tamanho da abertura Linearidade: normalmente a precisão de medição x 2
- Distância de operação: máx. 1000 x a largura da Cortina de luz na saída do transmissor
Sensores de luz refletida
Esses sensores são diferentes dos sensores de luz refletida que a partir de uma certa distância do objeto projeta uma seção de linha num detector de linha por meio de uma lente de projeção (o sinal de linha, por exemplo, fornece informação sobre uma posição de extremidade ou posição de um fio e esse modelo de sensor também é usado para controle de duplicação de chapas) e sensores de triangulação (transmissor, objeto e receptor são dispostos em formato triangular). Nos sensores de triangulação o ponto laser, que é projetado na superfície pela óptica do transmissor, é mapeado no detector de linha pela óptica do receptor. A posição onde o ponto laser encontra a linha fornece informação sobre a distância da superfície do objeto em relação ao sensor.
Série L-LAS-LT:
- Disponível com várias faixas de medição (25 mm ± 1 mm, 37 mm ± 2 mm, 55 mm ± 5 mm, ... 150 mm ± 1000 mm)
- O sensor laser adapta-se a superfície por meio de correção automática da potência do laser
- Frequência de verificação até máx. 1 kHz
Série L-LAS-TB:
- Disponível com faixas de medição de 10 mm, 12 mm, 20 mm 30 mm e 40 mm
- Distâncias de operação de 35 mm, 50 mm, 75 mm e 125 mm.
Série L-LAS-LT
A série L-LAS-LT é diferente dos chamados modelos INDIVIDUAIS e sistemas MASTER/SLAVE.
Os modelos INDIVIDUAIS podem ser usados para medir a distância de um objeto em relação ao sensor, enquanto os sistemas MASTER/SLAVE também podem ser usados para determinar a espessura e inclinação de objetos. O sensor SLAVE nesse caso fornece o valor da distância medida para o sensor MASTER. Com os dois valores de distância o sensor MASTER calcula a espessura ou inclinação do objeto.
Série A-LAS
Três unidades de controle padrão estão disponíveis para as barreiras de luz analógicas com feixe de laser
SI-CON11 | |
AGL 4 | |
A-LAS-CON1 |
A-LAS-90-T/R | |
A-LAS-08-T/R |
As unidades de controle mais importantes da série A-LAS:
Unidade de controle SI-CON11
A saída fornece um sinal de tensão (0V…+10V) e um sinal de corrente. Três variações de corrente podem ser selecionadas aqui: 0 mA…20 mA, 4 mA…20 mA e 5mA…25mA SI-CON11-0/20
SI-CON11-4/20
SI-CON11-5/25
O LED verde indica que o amplificador está ligado, o LED vermelho indica que o sensor A-LAS está sujo ou coberto por um longo tempo. A banda analógica é aprox. 200 kHz.
A unidade de controle é conectada a um PLC por meio de um conector de 8 polos. Além da saída analógica (0V…+10V) a unidade de controle também fornece duas saídas digitais estáticas e duas saídas digitais dinâmicas. A banda analógica é de 100 kHz. As saídas digitais têm uma frequência de comutação de 25 kHz, no caso da versão HS de 300 kHz.
Com o potenciômetro para o fator de ganho a saída analógica pode ser ajustada para 10V (cortina de luz laser não coberta). O segundo potenciômetro é usado para ajustar a sensibilidade. A correção de limite automática para o propósito de compensação da acumulação de sujeira pode ser ativada por meio de um jumper no amplificador.
Unidade de controle A-LAS-CON1
O A-LAS-CON1 é uma unidade de controle baseada em micro controlador que pode ser usada para controlar dois sensores analógicos laser simultaneamente da série A-LAS. Os sinais analógicos dos dois sensores A-LAS são verificados com uma frequência de até 25 kHz e são então digitalizados. Os valores de medição digitalizados são então avaliados em um PC com Windows® de um modo que possa ser ajustado pelo usuário. Várias funções estão disponíveis para isso, ex: também uma combinação matemática dos dois sinais analógicos.
Os estados de comutação da saída são visualizados por 4 LEDs na carcaça da unidade de controle A-LAS-CON1. Duas entradas digitais permitem acionamento externo para controlar a verificação do valor de medição e instrução externa para ajustar as bandas de tolerância. Uma saída analógica 0V – 10V de alta velocidade (até 10 kHz) também está disponível.
Exemplo: Medição de largura com dois sensores A-LAS:
No Windows ® a unidade de controle é configurada para que o canal A seja usado para medição, e o canal B para acionamento. Por exemplo, o limite de acionamento do canal B pode ser ajustado para 50%, e exatamente neste momento de acionamento o canal A é verificado para saber quando o sinal de medição estiver dentro das tolerâncias especificadas ou não. (O objeto 1 fica dentro da tolerância, o objeto 2 fica fora da tolerância).
Unidade de controle A-LAS-CON1-FIO
A configuração da A-LAS-CON1-FIO é feita através da interface integrada RS232. A unidade de controle pode ser parametrizada em um PC com Windows® e com o software A-LAS-CON1-Scope. Por meio de um socket de 8 polos a unidade de controle A-LAS-CON1 é fornecida com uma tensão de alimentação entre 18 V DC e 32 V DC.
A série L-LAS-TB pode ser classificada em sistemas chamados SINGLE e sistemas MASTER/SLAVE.
Com sistemas SINGLE um ponto de medição pode ser avaliado, enquanto com sistemas MASTER/SLAVE 2 pontos de medição estão disponíveis. O sensor SLAVE fornece a posição ao sensor MASTER, que em tempo calcula o valor de distância.
L-LAS-TB-12 | |
L-LAS-TB-25 | |
L-LAS-TB-35 | |
L-LAS-TB-50 | |
L-LAS-TB-75 | |
L-LAS-TB-100 |
L-LAS-TB-8 | |
L-LAS-TB-6 (control unit + frontend) |
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L-LAS-TB-12 (control unit + frontend) |
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L-LAS-TB-16 (control unit + frontend) |
Modelos SINGLE com design em forquilha
Linha compacta L-LAS-TB-…-CL
Em cada sensor o barramento SPI é fornecido por meio de um socket circular com 7 polos. Os dois sensores são conectados por meio do cabo de conexão cab-las-7-male que está disponível em comprimentos diferentes (1 m, 2 m, 3 m e 0.5 m).
Os dados técnicos são os mesmos dos sistemas SINGLE, apenas o software e parte dos eletrônicos da interface são ligeiramente diferentes.
Os dados técnicos são os mesmos que nos sistemas SINGLE, o software foi combinado ao MAISL e os eletrônicos da interface foram adaptados.
L-LAS-TB-F-16x1-100/60-MA e L-LAS-TB-F-16x1-100/60-SL |
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L-LAS-TB-F-6x1-200/40-MA e L-LAS-TB-F-6x1-200/40-SL |
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L-LAS-TB-F-8x1-200/40-MA e L-LAS-TB-F-8x1-200/40-SL |
Os modelos SINGLE podem ser usados para medir a distância de um objeto em relação ao sensor, já com os sistemas MASTER/SLAVE a espessura e a inclinação dos objetos também podem ser determinados. O sensor SLAVE fornece o valor da distância medida ao sensor MASTER, que então calcula a espessura ou a inclinação do objeto a partir dos dois valores de distância.
L-LAS-LT-55 e L-LAS-LT-55-HS
L-LAS-LT-275 e L-LAS-LT-275-HS
L-LAS-LT-450 e L-LAS-LT-450-HS
Faixas de medição L-LAS-LT-... (single)
L-LAS-LT-37 L-LAS-LT-37-HS L-LAS-LT-37-RA L-LAS-LT-37-RA-HS |
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L-LAS-LT-55 L-LAS-LT-55-HS L-LAS-LT-55-RA L-LAS-LT-55-RA-HS |
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L-LAS-LT-80 L-LAS-LT-80-HS L-LAS-LT-80-RA L-LAS-LT-80-RA-HS |
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L-LAS-LT-110 L-LAS-LT-110-HS L-LAS-LT-110-RA L-LAS-LT-110-RA-HS |
|
L-LAS-LT-135 L-LAS-LT-135-HS |
|
L-LAS-LT-160 L-LAS-LT-160-HS |
|
L-LAS-LT-200 L-LAS-LT-200-HS |
|
L-LAS-LT-275 L-LAS-LT-275-HS |
|
L-LAS-LT-450 L-LAS-LT-450-HS |
|
L-LAS-LT-1000 L-LAS-LT-1000-HS |
Linha compacta L-LAS-LT-…-CL (single)
L-LAS-LT-20-CL | |
L-LAS-LT-38-CL | |
L-LAS-LT-50-CL | |
L-LAS-LT-120-CL | |
L-LAS-LT-165-CL | |
L-LAS-LT-250-CL | |
L-LAS-LT-157-CL | |
L-LAS-LT-85-RA-CL |
Faixas de medição L-LAS-LT-...-CL (Single)
L-LAS-LT-20-CL | |
L-LAS-LT-38-CL | |
L-LAS-LT-50-CL | |
L-LAS-LT-120-CL | |
L-LAS-LT-165-CL | |
L-LAS-LT-250-CL | |
L-LAS-LT-85-RA-CL (special version) |
|
L-LAS-LT-157-CL (special version) |
Modelos MASTER/SLAVE L-LAS-LT-...
L-LAS-LT-55-MA e L-LAS-LT-55-SL
(L-LAS-LT-55-HS-MA e L-LAS-LT-55-HS-SL)
L-LAS-LT-37-MA e L-LAS-LT-37-SL
(L-LAS-LT-37-HS-MA e L-LAS-LT-37-HS-SL)
L-LAS-LT-80-MA e L-LAS-LT-80-SL
(L-LAS-LT-80-HS-MA e L-LAS-LT-80-HS-SL)
L-LAS-LT-110-MA e L-LAS-LT-110-SL
(L-LAS-LT-110-HS-MA e L-LAS-LT-110-HS-SL)
L-LAS-LT-135-MA e L-LAS-LT-135-SL
(L-LAS-LT-135-HS-MA e L-LAS-LT-135HS-SL)
LAS-LT-160-MA e L-LAS-LT-160-SL
(L-LAS-LT-160-HS-MA e L-LAS-LT-160-HS-SL)
LAS-LT-200-MA e L-LAS-LT-200-SL
(L-LAS-LT-200-HS-MA e L-LAS-LT-200-HS-SL)
L-LAS-LT-275-MA e L-LAS-LT-275-SL
(L-LAS-LT-275-HS-MA e L-LAS-LT-275-HS-SL)
L-LAS-LT-450-MA e L-LAS-LT-450-SL
(L-LAS-LT-450-HS-MA e L-LAS-LT-450-HS-SL)
L-LAS-LT-1000-MA e L-LAS-LT-1000-SL
(L-LAS-LT-1000-HS-MA e L-LAS-LT-1000-HS-SL)
L-LAS-LT-1500-MA und L-LAS-LT-1500-SL
(L-LAS-LT-450-HS-MA und L-LAS-LT-450-HS-SL)
Os sistemas de sensor da série L-LAS-RL são equipados com uma câmera de linha com lentes de precisão e com uma luz LED que está disponível com luz UV, luz branca e luz IR. Filtros correspondentes estão disponíveis para as lentes da câmera. Todos os componentes são contidos emu ma carcaça de lumínio robusta, a parte óptica e a luz são protegidas por uma cobertura de vidro a prova de riscos. Como opção a série L-LAS-RL também pode ser operada com unidade de luz externa para a série L-LAS-LU, que também está disponível nos modelos UV, branca e IR. As faixas de medição dos modelos individuais L-LAS-RL ficam entre 15 mm e 500 mm.
Visão geral L-LAS-RL
L-LAS-RL-15-FE
-IR: com filtro IR (filtro de bloqueio da luz do dia)
-UV: com LEDs UV, vidro preto e fitro de bloqueio UV
-IR: com filtro IR (filtro de bloqueio da luz do dia)
-UV: com LEDs UV, vidro preto e fitro de bloqueio UV
-IR: com filtro IR (filtro de bloqueio da luz do dia)
-UV: com LEDs UV, vidro preto e fitro de bloqueio UV
-IR: com filtro IR (filtro de bloqueio da luz do dia)
-UV: com LEDs UV, vidro preto e fitro de bloqueio UV
-IR: com filtro IR (filtro de bloqueio da luz do dia)
-UV: com LEDs UV, vidro preto e fitro de bloqueio UV
-IR: com filtro IR (filtro de bloqueio da luz do dia)